如何保存食物

在我们日常生活的每一个角落，食物不仅是维持生命的必需品，也是一场无声战争的焦点。这场战争的主角，是我们与那些无处不在、企图分享我们餐点的微生物群落。它们潜伏在空气中、水源里，甚至是我们厨房的操作台上，时刻准备着将我们的美食变成它们滋生的温床，让原本诱人的佳肴变为腐败变质的菌落聚集物。不仅如此，即便没有微生物的侵扰，食物本身含有的酶也会逐渐分解其成分，而氧气则会加速脂质的氧化，导致食物变质。因此，如何有效地保存食物，阻止或至少延缓这些破坏过程，成为人类智慧的一部分。

酸渍：以酸制敌

酸渍，是一种古老而有效的食物保存方法。其核心在于利用乙酸或其他有机酸创造的酸性环境，对微生物构成威胁。酸性条件能够破坏微生物的细胞膜结构，特别是其酶系统，使微生物失去活性，从而达到防腐的目的。当食物被浸泡在醋溶液或酸性溶液中时，这些腐败菌便难以生存，食物得以长时间保持新鲜。

脱水：剥夺生命的源泉

脱水是另一种截然不同的保存策略。它的核心在于减少食物中的水分活度，通常目标是降至0.6以下。水分是生命活动的基础，对于大多数微生物而言，低水活性就意味着生存环境的恶化。通过自然干燥、热风干燥或真空干燥等方式，食物中的水分被有效去除，从而大大延长了其货架期。这种方法不仅简单易行，而且广泛应用于各种食材，从谷物到肉类，无一不包。

罐藏：密封与高温的双重保险

罐藏技术结合了物理与化学的双重防护。食物被装入气密容器中，并通过高温灭菌杀死其中的微生物。一旦容器密封且内容物经过彻底商业无菌处理，外界的微生物便无法侵入，食物得以在无菌状态下长期保存。这种方法不仅有效防止了食物的腐败，还极大地方便了食物的储存和运输。

冷冻升华干燥：科技与自然的完美结合

冷冻升华干燥作为脱水技术的一种高级形式，更是将科技与自然法则巧妙结合。它首先通过低温冷冻将食物中的水分转化为冰晶，然后在真空环境下使冰直接升华为气体，从而避免了传统干燥过程中因加热而导致的食物质构破坏。这种方法不仅保留了食物的原始风味和营养成分，还极大地延长了其保质期，是航天食品和现代食品工业中的一项重要技术。

低温冷冻：时间的暂停键

低温冷冻是最直接也最常用的食物保存方法之一。将食物降温至冰点以下，虽然不会直接杀死微生物，但能显著减缓其代谢速率，使微生物进入一种类似休眠的状态。只要食物保持冷冻链，微生物就无法繁殖，从而有效延长了食物的保质期。然而，冷冻过程中若处理不当，如冻结速度过慢，可能会导致大冰晶的形成，影响食物的感官品质。

蜂蜜的奇迹：自然的防腐剂

值得一提的是，自然界中也不乏食物自我保存的例子。比如在埃及金字塔中发现的3000年前的蜂蜜，至今仍可食用。这得益于蜂蜜中高渗透压、低pH值以及抗菌物质的特性，这些条件共同构成了微生物难以生存的极端环境，使得蜂蜜成为自然界中罕见的“稳定食品”。

微生物发酵：以菌治菌的智慧

微生物发酵看似与保存食物的目的相悖，实则是一种巧妙的利用益生菌特性的保存方法。通过选择性地培养某些乳酸菌和酵母菌，让它们在有控制的环境下分解食物，产生有机酸或乙醇等代谢产物，这些副产物又能有效抑制致病菌的生长。这种方法不仅保存了食物，还赋予了其独特的风味物质和功能特性，如发酵乳、发酵面团和酿造酒等，都是发酵工程的杰作。

烟熏：多重防护的古老技艺

烟熏则是一种结合了热处理和化学防腐的古老保存方法。熏烟中的酚类化合物具有抗氧化性，且可以杀死部分细菌，而羰基类物质（醛/酮）则能在食物表面形成一层保护层，进一步抑制微生物的生长。同时，烟熏过程中食物的水分也会被逐渐蒸发，进一步增强了其防腐效果。这种方法在肉制品保存中尤为常见，不仅赋予了肉类独特的烟熏风味，还大大延长了其保质期。

真空密封：现代科技的守护

真空密封则是现代科技在食物保存领域的应用。通过排除氧气，从而抑制需氧菌的生长。然而，由于厌氧菌的存在，真空包装往往需要与辐照或高压处理结合使用，以确保食物的安全。尽管如此，真空包装仍然因其阻隔性能和保鲜效果而广泛应用于各类食品的包装和储存中。

高糖高盐处理：古老的甜蜜与咸香

高糖和高盐处理是两种历史悠久的保存方法。它们都是通过渗透压来脱水，同时干扰微生物的生理功能而达到防腐的目的。蜜饯可以长时间保持其感官特性，而腌制品则能在没有冷藏条件的情况下长时间保存。这两种方法不仅简单易行，而且赋予了食物独特的地域特色和文化传承。

食品添加剂：现代食品工业的支柱

最后，不得不提的是食品添加剂在食物保存中的作用。尽管许多人对合成防腐剂持保留态度，但不可否认的是，它们在延长食品保质期、保持食品品质方面发挥了重要作用。食品防腐剂主要分为抑菌剂、抗氧化剂和酶抑制剂三大类，它们分别通过不同的机制来控制微生物、延缓氧化和抑制酶活。常见的苯甲酸、山梨酸以及天然抗氧化剂等，都是现代食品工业中不可或缺的一部分。

综上所述，食物的保存是一场人类与微生物之间的持久战。从古老的传统工艺到现代的保鲜技术，人类不断探索和创新着各种保存方法，以确保食物的食用安全和营养品质。在这场战争中，我们既是科研工作者也是食品工程师，用智慧和科技守护着每一份来之不易的食物。

文中图片均来源于《How it works》杂志

作者：《how it works》科普团队

审核：孙明轩 上海工程技术大学 教授